„Dietele noastre în evoluție interacționează cu microbiota noastră în evoluție”, spune Jeffrey I. Gordon. "Cu astfel de modificări, riscăm să pierdem înțelepciunea culinară tradițională, conform căreia anumite ingrediente dietetice sunt asociate cu sănătatea." (Credit: riccardo bruni/Flickr)

intestinal

Sunteți liber să distribuiți acest articol sub licența Attribution 4.0 International.

  • Bangladesh
  • digestie
  • sistem digestiv
  • alimente
  • bacterii bune
  • intestinelor
  • Malawi
  • microbiomi
  • voiaj
  • curcumă
  • Statele Unite

Pentru a înțelege mai bine importanța bacteriilor intestinale în sănătatea umană, cercetătorii au măsurat timpul necesar deplasării hranei prin tractul gastrointestinal, numit motilitate intestinală, la șoareci - într-un mod care imită efectele dietetice ale călătoriilor în lume.

Dincolo de simpla identificare a bacteriilor prezente în intestinele indivizilor care trăiesc în diferite regiuni ale lumii și consumă diete distincte din punct de vedere cultural, cercetătorii au folosit această strategie unică pentru a identifica locuri de muncă specifice îndeplinite de diferiți membri ai comunităților microbiene intestinale sau microbiotei.

În plus față de observarea interacțiunilor complexe dintre dieta și bacteriile intestinale care au influențat motilitatea intestinului, cercetătorii arată că chiar și un singur ingredient - în acest caz curcuma, un condiment utilizat în mod curent în curry - poate modifica timpul de tranzit intestinal.

„Dietele noastre evoluează rapid odată cu globalizarea”, spune autorul principal Jeffrey I. Gordon, director al Centrului pentru Științe ale Genomului și Biologie a Sistemelor de la Școala de Medicină a Universității Washington din St. Louis. Louis.

„În timpul acestui proces, putem pierde componente valoroase ale dietelor care afectează sănătatea. Pentru a identifica aceste ingrediente și a înțelege efectele lor asupra sănătății, am efectuat o serie de experimente la șoareci crescuți în condiții sterile - nu aveau microbi în intestine până nu le-am introdus în mod deliberat. ”

Microbi buni și diferite diete

Cercetătorii au transplantat în acești șoareci comunitățile microbiene intestinale de oameni care reprezintă zone culturale diverse, geografic distincte ale lumii. Aceștia au hrănit dietele native ale donatorilor umani, precum și dietele din alte regiuni ale lumii pentru a simula efectele călătoriei. Aceste modele de șoarece au permis cercetătorilor să coreleze funcțiile diferiților membri ai comunităților microbiene intestinale umane cu timpii de tranzit intestinal atunci când microbii au fost expuși unor componente dietetice specifice.

„Dietele noastre în evoluție interacționează cu microbiota noastră în evoluție”

Studiul arată că timpul de tranzit prin intestin este influențat de mulți factori care interacționează, inclusiv de tipurile de comunități microbiene umane prezente în intestin, de modul în care cetățenii microbieni ai acestor comunități procesează acizii biliari umani implicați în digestie și modul în care această procesare are impact asupra organismului. organe care guvernează motilitatea intestinului.

Pentru a descoperi aceste relații, cercetătorii au investigat comunitățile de microbi intestinali eșantionați de la șase persoane: trei din Statele Unite și câte una din Bangladesh, Malawi și Venezuela. Dintre cei trei indivizi americani, doi nu aveau restricții asupra dietei și unul consuma o dietă bogată în grăsimi și proteine, cunoscută sub numele de dietă primară.

Șoarecii care adăpostesc comunități distincte din punct de vedere cultural ale microbilor intestinului uman au început și au încheiat călătoriile lor simulate cu dietele lor native sau „acasă”. Între timp, șoarecii au primit aceeași succesiune de diete care erau străine de microbii lor intestinali - americani primali, americani fără restricții, bangladeshi, malawieni și venezueleni. Cu alte cuvinte, în timpul fazei de călătorie a experimentului, șoarecii și-au sărit dietele de acasă. Dietele rotative au fost destinate să imite schimbările pe termen scurt ale modelelor alimentare atât de familiare călătorilor.

Timp de tranzit

„Anumite diete combinate cu anumite microbiote umane au produs diferențe dramatice în timpii de tranzit intestinal”, spune Gordon. „Am vrut să înțelegem ce ar putea explica aceste perioade mai rapide sau mai lente”.

Cel mai mare contrast în timpii de tranzit a fost între dietele și microbii intestinali din Bangladesh și cei americani, potrivit studiului. Șoarecii cu microbi intestinali americani fără restricții au avut perioade de tranzit mai rapide atunci când consumă o dietă din Bangladesh și momente mai lente când consumă dieta primară americană. Dimpotrivă, șoarecii cu microbi intestinali din Bangladesh au avut perioade de tranzit mai rapide atunci când consumă dieta primară americană și momente mai lente când consumă propria lor dietă din Bangladesh.

[Poate schimba dieta transatlantică să reducă riscul de cancer de colon?]

„Acest contrast mare al motilității a făcut ca dieta și microbii din Bangladesh să iasă în evidență ca fiind ceva care ar putea fi interesant să se uite mai atent”, spune primul autor Neelendu Dey, instructor în medicină și gastroenterologie.

„Privind ingredientele tradiționale din dietele din Bangladesh, am găsit studii la om care demonstrează că consumul de turmeric a dus vezica biliară să se contracte și să secrete acizi biliari în intestinul subțire. Așadar, acest condiment a devenit un instrument pe care l-am folosit pentru a testa dacă secreția biliară combinată cu metabolismul microbian al acizilor biliari ar avea impact asupra motilității intestinale. ”

Cercetătorii au măsurat nivelurile a câteva mii de metaboliți produși de diferite comunități de microbi intestinali atunci când sunt expuși unor diete diferite. Ei au descoperit că concentrațiile mai multor metaboliți produse atunci când bacteriile intestinale procesează acizii biliari explicau cel mai bine intervalul de timp de tranzit. Acizii biliari provin din ficat și sunt secretați în intestin.

Efectul turmeric

Utilizând microbi donați de un individ din Bangladesh, cercetătorii au asamblat în mod intenționat două comunități microbiene intestinale artificiale. Una a produs niveluri ridicate ale unei enzime care procesează acizii biliari, iar cealaltă a produs niveluri scăzute ale acestei enzime.

Au transplantat acești microbi în două grupuri de șoareci și au hrănit animalele cu diete din Bangladesh cu și fără curcuma. Hrănirea turmericului șoarecilor care adăpostesc bacterii care au produs o mulțime de enzime - sare biliară hidrolază (BSH), care metabolizează acizii biliari - a stimulat secreția și procesarea bilei și a dus la o motilitate intestinală mai rapidă. La șoarecii cu microbi care au produs puțin BSH, curcuma a stimulat în continuare secreția biliară. Dar fără BSH, bila produsă nu a fost metabolizată și timpul de tranzit a fost mai lent.

[Un pic de curcuma la micul dejun poate spori memoria]

Astfel de date, care arată efecte contrastante ale aceluiași condiment, ilustrează importanța înțelegerii interacțiunii dintre dietă, microbi și funcțiile specifice ale membrilor microbiotei intestinului uman.

Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că revenirea la dieta acasă la sfârșitul călătoriei simulate nu a restabilit timpul de tranzit la liniile de bază înainte de călătorie, sugerând efectele pe termen lung ale modificărilor temporare ale dietei.

„Dietele noastre în evoluție interacționează cu microbiota noastră în evoluție”, spune Gordon. „Cu astfel de modificări, riscăm să pierdem înțelepciunea culinară tradițională că anumite ingrediente dietetice sunt asociate cu sănătatea. În acest studiu, de exemplu, am arătat, de asemenea, că turmericul afectează expresia genelor din intestin care se crede că oferă apărare împotriva paraziților. Strategia pe care am subliniat-o la aceste șoareci oferă o modalitate de a capta acest tip de cunoștințe înainte ca aceste diete tradiționale să dispară. ”

Institutele Naționale de Sănătate (NIH); Fundația Bill & Melinda Gates; Fundația Crohn și Colita din America; și un grant pentru tineri investigatori pentru cercetarea probioticelor de la Global Probiotics Council a susținut lucrarea.

Studiul apare online în revista Cell.